场致发射电极及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种场致发射电极，包括基底以及形成在基底上的金属电极层，所述金属电极层上设置有呈阵列排布的多个铟柱，每一铟柱的顶面设置有多条纳米线。其制备方法包括步骤：S10、提供基底并基底上沉积形成金属电极层；S20、在金属电极层上制备形成具有孔洞阵列的光刻胶掩膜板；S30、在光刻胶掩膜板上沉积铟材料然后剥离光刻胶掩膜板，获得呈阵列排布的多个铟柱；S40、将制备形成铟柱后的基底置于反应炉中，在每一铟柱的顶面上生长形成多条纳米线。本发明专利技术中的场致发射电极具有优异的场发射性能，其制备工艺简单，纳米线的生长可以在低温低压的条件下进行，生长条件简单温和、易于控制，能够有效地提高产品的品质并降低生产成本。

Field Emission Electrode and Its Preparation Method

The invention discloses a field emission electrode, which comprises a base and a metal electrode layer formed on the base. The metal electrode layer is provided with a plurality of indium columns arranged in an array, and a plurality of nanowires are arranged on the top surface of each indium column. The preparation method comprises the following steps: S10, providing a substrate and depositing on the substrate to form a metal electrode layer; S20, preparing a photoresist mask with a hole array on the metal electrode layer; S30, depositing indium material on the photoresist mask plate and stripping the photoresist mask plate to obtain a plurality of indium pillars arranged in the array; S40, placing the substrate after the preparation of indium pillars in a reaction furnace. A number of nanowires are formed on the top surface of each indium column. The field emission electrode in the invention has excellent field emission performance, simple preparation process, low temperature and low pressure conditions for the growth of nanowires, simple and mild growth conditions, easy control, and can effectively improve product quality and reduce production costs.

【技术实现步骤摘要】
场致发射电极及其制备方法
本专利技术属于场致发射器件
，尤其涉及一种场致发射电极及其制备方法。
技术介绍
纳米材料是指尺寸大致在1～300nm范围内的材料，在此尺度下很容易产生一系列效应如：表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等，这些效应使得纳米材料具备了宏观物体所不具备的特殊性质，从而在各个领域大放光彩如：电化学、传感器、场致发射器件等领域。场致发射器件被广泛地用作微波元件、传感器、平板显示装置等等的电子源，在真空或特定气氛中当在阴电极施加电场的时候，场致发射器件从阴电极发射电子。在场致发射器件中，通过使发射电子的电子发射材料的尖端变尖，在尖端附近形成强电场，这使电子能够在低外加电压下发射。纳米线是具有锋利尖端并且长径比(＝长度/直径)高的纳米尺寸的微细结构，其用作场致发射器件的发射源时，与常规场致发射源如钼端相比，这种纳米线结构能提高功函数并降低驱动电压，因此，已经有很多关于采用碳纳米管、碳纳米纤维等作为场致发射型电子发射元件的报告。目前，场致发射器件的场致发射电极中的纳米线主要是通过化学汽相沉积工艺制备形成在支撑板上的图案电极层上，这种方法生长条件苛刻、可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种场致发射电极，其特征在于，所述场致发射电极包括基底以及形成在所述基底上的金属电极层，所述金属电极层上设置有呈阵列排布的多个铟柱，每一所述铟柱的顶面设置有多条纳米线。

【技术特征摘要】
1.一种场致发射电极，其特征在于，所述场致发射电极包括基底以及形成在所述基底上的金属电极层，所述金属电极层上设置有呈阵列排布的多个铟柱，每一所述铟柱的顶面设置有多条纳米线。2.根据权利要求1所述的场致发射电极，其特征在于，所述铟柱的顶面呈凸面状，所述多条纳米线以直立状态形成在所述铟柱的顶面上，所述多条纳米线形成为以所述铟柱的顶面为中心的发散状结构。3.根据权利要求2所述的场致发射电极，其特征在于，所述铟柱的高度为1～2μm，直径为1～2μm。4.根据权利要求1所述的场致发射电极，其特征在于，所述金属电极层的材料为钼、铬、镉或铁，所述金属电极层的厚度为250～300nm。5.根据权利要求1-4任一所述的场致发射电极，其特征在于，所述纳米线为硫化亚铜纳米线。6.根据权利要求5所述的场致发射电极，其特征在于，所述铟柱的顶面覆设有一铜薄膜层，所述多条纳米线连接在所述铜薄膜层上。7.根据权利要求5所述的场致发射电极，其特征在于，所述纳米线的直径为0.1～0.18μm，长度为1.5～3μm，其长径比为8.3～30。8.一种如权利要求1-7任一所述的场致发射电极的制备方法，其特征在于，包括步骤：S10、提供基底并所述基底上沉积金属材料形成金属电极层；S20、在所述金属电极层上制备形成光刻胶掩膜板，所述光刻胶掩膜板中形成有与所要制备形成的阵列排布的多个铟柱相对应的孔洞；S30、在所述光刻胶掩膜板上沉积铟材料然后剥离所述光刻胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：张道书，陈明，洪序达，冯叶，钟国华，李文杰，杨春雷，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44